细胞生物学的发展历程范文

细胞生物学的发展历程篇1

一、生物专业细胞生物学课程发展历程

1978年，哲里木医学院生物教研室成立，在临床医学专业开设了《医学生物学》课程，本、专科分别为72、54学时，先后由王光荣、董秀兰、王静霞、马文良、孟青、南晓光等教师任教。在当时的《医学生物学》课程中，已用相当的篇幅向学生介绍了医学细胞生物学知识。1992年，蒙医学院将临床医学专业的《医用生物学》课程一分为二，南晓光老师开设《医学细胞生物学》，理论课30学时，实验课18学时。2000年，哲里木盟畜牧学院、内蒙古民族师范学院及内蒙古蒙医学院三所学校合并成立今天的内蒙古民族大学后，教学条件得到了显著改善。2007年，随着生命科学院的成立，《细胞生物学》的发展进入了一个崭新阶段，被评为内蒙古民族大学首批校级精品课程之一，而且获得了0.5万元/年的经费大力支持。

二、课程内容体系和结构

随着我校课程教育改革发展形势，我们教研室对细胞生物学专业课程进行了较系统的改革探索，并经历了反复实践调查研究，才逐渐形成了今天的细胞生物学课程教学体系。在学校和学院的大力支持下，以及老一辈教师与新一代青年老师的共同努力下，细胞生物学在课程体系、教学平台、教学手段、教学理念、教学内容建设等方面进行了深入的改革和完善，教学质量不断提高，赢得了学生、老师和同行认可的实际效果和学术成果。细胞生物学课程在这些年的教学实践基础上形成了具有自己特色的内容体系结构。基本内容由14章组成：第一章，细胞的统一性与多样性，第二章，细胞生物学研究方法，第三章，细胞质膜与物质转运，第四章，内膜系统与膜运输，第五章，线粒体与叶绿体，第六章，细胞内蛋白质的分选与膜泡运输,第七章，核糖体，第八章，细胞骨架与细胞运动，第九章，细胞核与染色体，第十章，细胞周期与细胞分裂，第十一章，细胞与胚胎发育、分化与调控，第十二章，细胞衰老、死亡与癌变，第十三章，细胞社会的联系，第十四章，细胞信号转导。

三、细胞生物学课程改革

（一）细胞生物学课程改革建设目标

经过多年教学实践，教研室曾对细胞生物学理论课教学方法进行了相应改革，例如，响应学校提倡科研能力的培养，从研究问题着手，把细胞生物学的一些核心知识构建过程展现出来，并提出专业相关问题，让学生进行思考进而研究，这种采取研究性教学与学习的方法，双向互动。对于学生自主获取知识能力的培养，我们预计开设第二课堂活动，比如学生专题报告会、参与教师科研、放大课程章节提要等。在实验教学中，通过开放实验室、实验项目、实验内容、实验仪器等措施将学生主置突显出来。随着学校课程教育改革形势的发展，我们将继续发扬内蒙古民族大学细胞生物学教学的优良传统，在保持原有特色的基础上，充分利用民族院校优势，比如我校蒙医药学特色，可以在本科实验教学中增设蒙医药用植物研究，同时结合现代教育的技术和手段，采用多样化多形式的教学模式，丰富教学内容，促进学生的自主学习。进一步让我院生物学专业细胞生物学课程体系结构得到完善，积极建设具有民族特色资源的专业课。同时为以后的生物学专业课程的学习和培养高素质的生物科学人才奠定基础。

（二）课程改革建设步骤

1.进一步改革教学方法和手段，努力钻研现代化教学手段，把教学质量提高到一个更高的新水平。我院从2007年至今全程使用多媒体授课，因此首先要制作完善细胞生物学多媒体教学课件，并探讨如何使用好多媒体课件进行教学的方法；不断地更新和补充各种细胞教学图片；加强教学中的启发性与互动性；并争取更多的在国内外学习的机会，提升新一代教师的素质。

2.随着我校本科生导师制的完善，以细胞生物学为基础，充分发挥教师在培养学生的科研能力和创新精神方面的作用。

3.联系国内其他先进学校的细胞生物学精品课的教师（如清华大学、北京大学、东北师范大学、四川大学等知名大学）进行交流，学习他们的经验，进一步提高我们细胞生物学教学的水平。

4.进行教材建设，这是一个重要环节，也是一个刻不容缓的改革。由于，我校民族特色，除了生命科学学院，蒙医药学院和医学院同样开设有细胞生物学，所以针对这些民族专业的细胞生物学课程没有相应的教材，我们将结合蒙药特色积极编写符合我校的新的细胞生物学教材和细胞生物学实验指导。

5.课程资源上网计划。近些年，很多大学都开设了网上资源，以供学生自由使用与学习。我校2007年，也将细胞生物学课程挂到了网上。比如“细胞生物学”教学大纲、多媒体教学课件和教材教参等已经上网。但仍需进一步改革完善。比如，

（1）加快和完善网络课程建设，探讨发挥网络教学的方法。

（2）准备开展在网上实时指导学生学习和进行一些问题的讨论。

（3）进行教学录象拍摄，将我们的各种教学资源全部陆续上网。

细胞生物学的发展历程篇2

一、教学情景

1．导入

细胞结构的发现有着漫长的历程，直到德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了“细胞学说”，人们才公认为细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位。生物体由许多细胞构成，那细胞的边界是什么？（细胞膜）（屏幕展示细胞膜的结构模型）请问，该模型是怎样建立和完善的？

2．探究细胞膜的结构

屏幕展示光学显微镜下植物的表皮细胞、人血液中的红细胞等结构图。

讲述：请同学们瞪大眼睛仔细看，能不能看清细胞的内部结构？（看不清）因为细胞膜很薄，科学研究发现细胞膜厚度只有约8　nm。

细胞非常的小，细胞膜如此的薄，许多科学家在前后100多年的时间里进行无数次大胆的推测、想象和实验，反复探究，最终弄清了细胞膜的结构。科学研究离不开大胆的推测和想象，现在就请大家打开思维的大门，展开想象的翅膀，一起来探索细胞膜的结构。

（1）探究细胞膜的化学成分

资料1：1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：脂容性的物质比非脂容性的物质更易通过细胞膜进入细胞。

讲述：从中可得知细胞膜含有什么成分？

资料2：20世纪初，科学家第一次将细胞膜从细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被脂质溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。

讲述：从中可得知细胞膜的成分是什么？（含脂质和蛋白质）据科学进一步提纯、分析，发现细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。此外，还有少量糖类。

总结：细胞膜的化学成分为磷脂、蛋白质、糖类。

讲述：那么，构成细胞膜的磷脂分子、蛋白质分子和糖类又是怎样进一步组合形成完整的细胞膜的呢？科学家对细胞膜的结构进行了进一步的探索。

（2）探索细胞膜的结构

资料3：1925年荷兰科学家高特和格伦德把红细胞的磷脂抽提出来，在水面排成单分子层，结果发现磷脂分子排成单层后的面积恰恰等于红细胞表面积的两倍。

讲述：为什么会出现上述情况？

总结：细胞膜是由磷脂双分子层组成的。

讲述：我们知道，细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质分子，那么，蛋白质分子分布在细胞膜的什么位置呢？

资料4：20世纪40年代，曾经有学者推测磷脂双分子层两边各覆盖着蛋白质。直到1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗—亮—暗”的3层结构。

阅读并讨论：你认为暗的是什么？亮的又是什么？

总结：罗伯特森结合其他科学家的研究成果，最后认为暗的是蛋白质，亮的是磷脂分子，并且由此构建了“蛋白质—磷脂—蛋白质”3层结构模型。

讲述：当时罗伯特森提出的3层结构模型有两个特点：（1）蛋白质分子都覆盖在磷脂双分子层的两侧。（2）构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是静止不动的。随着科学的发展，3层结构模型的特点逐渐受到人们的质疑。那么蛋白质分子在磷脂双分子层是如何排布的呢？

资料5：随着近代科学技术手段不断应用于生物膜的研究，科学家发现蛋白质不是全部平铺在磷脂的表面，而是蛋白质或镶嵌，或贯穿，或覆盖于磷脂分子中。而糖类连接在蛋白质的表面。

（3）探究细胞膜的结构特点

资料6：1970年费雷和埃迪登用红色荧光染料对小鼠细胞膜的蛋白质进行标志，用绿色荧光染料对人细胞膜上的蛋白质进行标志，然后，让这两种细胞融合，发现一半呈红色一半呈绿色，经过40分钟培养后，红色荧光点和绿色荧光点均匀分布。

阅读并讨论：这个实验说明什么？为什么？

总结：这个实验说明细胞膜具有一定的流动性。

（4）简介细胞膜的流动镶嵌模型

资料7：1972年，桑格和尼克森提出了细胞膜的流动镶嵌模型。

强调总结细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

二、体会与反思

教学中巧妙地将科学家探索细胞膜结构历程的科学史进行组织、分析，让学生沿着科学家的探索历程进行探究学习。更好地体现了《普通高中生物课程标准》提出的“提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习”的新理念。上述案例表现了多方面的优点。

1．创设了情境问题，激发了学生学习的欲望

学生都具有好奇、爱探索、易感染的心理特点。如果仅用知识介绍的传统教学模式不能适应学生的这一心理特点。教学中准确地引进细胞膜的发现过程的史实资料，巧妙地设计探究性问题，很容易吸引学生的注意力和激发学习欲望。如，当资料6中人、鼠细胞杂交时，就是班上几位平时不爱听讲的学生学习热情也明显提高，并与我们一起思考、回答问题。

2．实现了师生角色转变，学生学习方式的变革

教材上关于细胞膜的知识都是简单的结论性介绍，学生一般都是被动地接受。但通过科学史有关资料和经典实验的分析，例如，采用“提出问题—分析经典实验或材料—师生讨论—得出结论”进行探究式教学，较好地避免了学生死记硬背和被动接受知识，使学生顺利完成由知识接受者到知识探索者的角色转换。同时也帮助了学生合作探究，增加了师生、生生互动的机会，充分发挥了学生学习的自主性。

因此，引用科学史不失为一条探究性教学的好途径。在人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》教材中有很多章节都可以推广这种探究教学，如酶的发现、光合作用发现、生长素的发现等。

当然，采用科学史进行教学也会存在一些问题：（1）如何处理好学生思考与时间的关系？在上述案例中，我怕来不及完成教学任务，有些地方没有留给学生思考讨论的余地。（2）探究问题的设计一定要和科学史有机结合，否则只是对科学史的简单回忆而已。如何利用好科学史进行探究教学？这是值得进一步探讨的问题。

细胞生物学的发展历程篇3

[关键词]生物 新课标 必修

[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）03-0160-01

根据教育部2003年制定的《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中生物（实验）》，课程教材研究所生物课程教材研究开发中心组织编写了生物学科六个模块的教材。吉林省在2007年开始施行。也许是因为一开始工作就接触新课标教材，没有使用过其他的教材版本，所以没有像一些同仁那样对新课标教材感觉到不适应。必修部分包括三个模块，各模块选择的是现代生物科学发展最迅速、与社会和个人生活关系最密切的领域，在编排体系上合理、有序。设计内容上体现出了编者的技巧，充分考虑了学生的知识水平和认识能力。体现在对内容编排上把握基础性，体现先进性，并且维持在现行高中的知识水平，避免出现过深过难；知识内容以基本概念、原理和规律为重点，适当兼顾一些拓展性内容。对必修各模块的内容及相互联系总结如下：

细胞是生物体结构和功能的基本单位，因此，先讲细胞作为高中生物模块一的内容。模块一《分子与细胞》第1章“走近细胞”，是让同学们在整体上认识细胞，了解生命活动离不开细胞（没有细胞结构的病毒也只有依赖于活细胞才能生活和繁殖）；细胞是最基本的生命系统；细胞的多样性（可分为原核细胞和真核细胞）；细胞的统一性（都有相似的细胞膜、细胞质和细胞核）。然后分层次介绍组成细胞的物质基础、结构基础及行使的功能，内容包括组成细胞的分子，细胞的基本结构，细胞的物质输入和输出及细胞的能量供应和利用。知识点总结：

能量的供应和利用：酶，ATP，细胞呼吸，光合作用

多细胞生物体内不同种类的细胞是通过细胞分裂（增加细胞数量）和细胞分化（增加细胞种类）形成的，在整个生命历程中还要经历衰老、凋亡甚至癌变。其中，细胞分化的实质是基因的选择性表达，模块二讲基因。模块二《遗传与进化》的内容包括：遗传因子的发现，基因和染色体的关系，基因的本质，基因的表达，基因突变及其他变异，从杂交育种到基因工程和现代生物进化理论。这些内容可依次解决以下问题：人们是如何认识到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么？基因是怎样决定生物性状的？基因在传递过程中如何变化？人类怎样利用的基因？基因频率在生物进化过程中是如何变化的？

生物的性状既受基因控制，又受环境影响（表现型=基因型+环境），模块三讲环境。模块三《稳态与环境》以生物个体、种群、群落和生态系统各个层次生命系统的稳态的维持为主线，先讲个体的内环境与稳态，再讲个体的外环境，个体以外还有个体，同种的个体构成种群，所有的种群组成群落，生物群落与它的无机环境相互作用形成生态系统。具体内容包括：人体的内环境与稳态，动物和人体生命活动的调节，植物的激素调节，种群和群落，生态系统及其稳定性，生态环境的保护。知识点总结：

《稳态与环境》既强调了生命系统的稳态有其自身的调节机制，也呈现了生命系统的稳态受到环境的影响，从而让学生认识到作为生命系统来说，其稳态不仅仅有其自身的调节，还与所处的环境有着紧密的联系。特别是对于人类的行为而言，是干预生命系统稳态变化发展的重要因素。人类的生存和发展，需要良好的生态环境和可供持续的自然资源。然而，由于人口增长过快等原因，人类在很大程度上破坏了地球和资源，甚至严重威胁了生物圈的稳定性。全球性生态问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地沙漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。这些问题已经干扰了我们的生活，需要我们从自我做起，保护共同的家园。

【参考文献】

[1]朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书・生物学1・分子与细胞・教师教学用书.

[2]朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书・生物学2・遗传与进化・教师教学用书.

细胞生物学的发展历程篇4

我是复旦大学的一名退休教师。在20世纪80年代,我的老师谈家桢先生推荐我参加《辞海》的工作,从此我与《辞海》结下了不解之缘,参加了第四版(1989年版)、第五版(1999年版)和第六版(2009年版)的工作并担任了生物学科的主编。

第六版《辞海》的生物学部分共有5107条词目,在删除冷僻、很少使用的词目和增加反映学科发展前沿的词目外,对80%的条目内容进行了更新、修改和充实,比较全面地收录了生物学科领域中的基本概念、学科发展历程、著名人物等基本面貌。这是我们生物学科几十位同仁不辞辛劳、通力合作的成果。特别要提到的是上海水产大学的伍汉霖先生和中科院古脊椎动物所的叶祥奎先生两位耄耋长者,在国外探亲或身患重病期间仍不忘为《辞海》收词、审订和校阅。

我是《辞海》的作者,又是《辞海》的读者,我的体会是《辞海》是适合于所有知识阶层阅读的综合性工具书。有一种误解认为专家只是《辞海》的作者而不是读者。其实不然。我举个例子。美国《科学》杂志编辑部在组织讨论生命本质时曾提出一个问题:一只活猫和一只死猫有什么区别?生物学家可以从心脏搏动、血液循环、呼吸停止和神经反应等层面上指出两者的差别。可是,物理学家说:活的猫是无序趋于有序,是负熵增加;死的猫则是有序趋于无序,是熵增加。熵是什么概念?恐怕不是每一位生物学专家都很清楚的。这时,就需要《辞海》了。

《辞海》给人另一个误解,是收录的词目偏重于历史。这是误解,同时也是广大读者对《辞海》能更好、更多地反映当代科学发展的期待和需求。

生命科学是当展最为迅猛的自然科学。人们对生命本质的认识日益深入,并且在这个基础上不断发明新的技术来为提高人类生活水平和增进身体健康而服务。其中最突出的是近年来出现的“组学”研究,就是说,从研究一个基因、一种蛋白质或一个生物大分子的结构和功能,逐步深入研究一个细胞里的所有基因、所有蛋白质和所有生物大分子的结构和功能,以及这些分子之间的相互作用。从研究单个分子到研究一组分子,从研究单个分子间的相互作用到一组分子间的网络式的调控,由此开辟了生命科学研究的新天地,大大地推进了对癌症、衰老和许多种复杂疾病的病因研究和提出新的医疗措施。这种“组学”包括[基因组学]、[蛋白质组学]、[转录物组学]、[代谢物组学]、[糖组学]等。这些都是第六版《辞海》增添的反映科学前沿和发展趋向的词目,反映了生物学条目的重大变化和新的面貌。

词目的收录总是落后于科学发展的步伐。在《辞海》2009年版出版之日,正是2019年版修订起步之时。我感到,生物学已经有大量需要增添的词目,比如,[生物学]和[生命科学]。现在全国高校没有一家设立生物学系,都改成生命科学学院或生物工程(技术)学院。生物学和生命科学的区别及定义需要诠释说明。又比如,以前是生物化学、生物物理、生物数学等学科,现在则出现了化学生物学、物理生物学、数学生物学,需要诠释这些学科的内涵与界定。举个例子,BioNano生物纳米是研究生命系统中处于纳米量级的物质及其运动规律。而NanoBio纳米生物学则是以纳米技术为背景的生物学研究,探讨纳米技术能为生命科学研究提供哪些新思维和新技术。这说明,纳米生物学、生物纳米不是文字游戏而是各有实质内涵的科学名词,需要我们作出诠释和介绍。

干细胞研究是当代的一个热点。2006年日本科学家山中伸弘把4个基因转入小鼠皮肤细胞,使细胞“返老还童”,使即将衰老死亡的细胞重获新生,具有分化发育成其他类型细胞的能力。2007年,以同样的方法使36岁整容妇女的皮肤细胞和69岁男性的结缔组织细胞也“返老还童”。2009年我国科学家把转入了“重编程因子”基因的小鼠皮肤细胞经过处理后移植到小鼠的子宫里,结果正常发育生下了小鼠。这说明皮肤细胞还原成为胚胎细胞。 这有非常诱人的医学应用前景。比如,可将皮肤细胞改变成多种脏器,为病人提供来源于自身皮肤细胞的器官,可以不产生免疫排异反应。

由于这些科学进展,生命科学领域不断有新的科学发现,新的科学名词、概念和规律,这是推动《辞海》与时俱进、继续革新的动力。我愿继续为《辞海》的编撰工作尽自己的绵薄之力。

细胞生物学的发展历程篇5

关键词：初高中生物教材 知识衔接

目前关于初高中生物学教学衔接问题研究比较多，但这些研究过于宏观、理论性较强。本文就高中壬教版生物学教材与初中教材的知识内容进行比较研究，提出一些教学建议。

1初高中人教版生物教材知识内容比较

1.1初高中细胞学知识内容比较

图 1初高中细胞学教学目标比较

初中人教版生物教材在细胞学部分共提到30个教学目标[1]，高中提到64个教学目标[2]。从教学目标要求水平数量看（见图1），高中了解、理解、操作水平比初中增加了很多知识内容。从知识、能力、情感价值观三个维度数量比较，细胞学内容初高中都重视在知识维度，高中学生独立实验操作教学要求比初中有很大提高，并重视了学生体验知识的活动过程。

人教版高中生物教材和初中教材相比，细胞部分增加的新知识点有：原核细胞和真核细胞、细胞学说建立的过程、生命活动的主要承担者--蛋白质、遗传信息的携带者--核酸、细胞中的糖类和脂质、细胞膜的成分、细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统、细胞核的结构、物质跨膜运输的其它实例、对生物膜结构的探索历程、流动镶嵌模型的基本内容、被动运输、主动运输、降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货”——ATP、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变等18个内容。

比较初高中生物教材关于细胞学知识内容，归纳得出以下衔接点：

（1）初中“单细胞生物与人类的关系”与高中“生命活动离不开细胞”。

（2）初中“细胞通过分裂产生新细胞、细胞分化形成组织、组织进一步形成器官、器官构成系统和人体”与高中生命系统的结构层次。

（3）初中“观察植物细胞、观察动物细胞”与高中“观察细胞”。

（4）初中“细胞中有哪些物质”与高中生物中“组成细胞的元素、组成细胞的化合物”。

（5）初中“细胞膜控制物质的进出”与高中“细胞膜的功能”。

（6）初中“细胞质中有能量转换器”与高中“细胞器之间的分工”。

（7）初中“遗传信息在细胞核中、细胞核中有储存信息的物质——DNA”与高中“细胞核的功能”

（8）初中“细胞通过分裂产生新细胞”与高中“细胞通过分裂进行增殖、有丝分裂、无丝分裂”。

（9）初中“细胞分化形成组织”与高中“细胞分化及其意义、细胞的全能性”。

1.2初高中遗传与进化知识内容比较

初中人教版生物教材在遗传与进化部分提到40个教学目标，高中提到58个教学目标，从数量看初高中相差不是很大（见图2）；高中教学目标在理解、操作、反应水平有很大增加，可见遗传与进化知识内容比初中难度增加；高中更重视实验操作技能和运用所学知识解决实际问题的能力。

图 2初高中遗传与进化教学目标比较

遗传与进化部分增加的具体知识点有：对分离现象的解释、对分离现象解释的验证、对自由组合现象的解释、对自由组合现象解释的验证、孟德尔遗传规律的再发现、孟德尔遗传规律的现代解释、对遗传物质的早期推测、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构、DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据、DNA分子复制的过程、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则的提出及其发展、遗传密码的阅读方式、克里克的实验验证、遗传密码对应规则的发展、现代生物进化理论的由来、种群基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成、共同进化与生物多样性的形成等24个内容。

比较初高中生物教材关于遗传与进化知识内容，归纳得出以下衔接点：

（1）初中“细胞核中有储存信息的物质——DNA”与高中“DNA是主要的遗传物质”。

（2）初中“DNA和蛋白质组成染色体、基因和染色体”与高中“基因位于染色体上的实验证据”。

（3）初中“生物的性状、基因控制性状”与高中“基因、蛋白质与性状的关系”。

（4）初中“基因经或卵细胞的传递”与高中“的形成过程、卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性、受精作用”。

（5）初中“孟德尔的豌豆杂交实验”与高中“一对相对性状的杂交实验、两对相对性状的杂交实验”。

（6）初中“禁止近亲结婚”与高中“人类常见遗传病的类型、遗传病的监测和预防”。

（7）初中“男女染色体的差别、生男生女机会均等”与高中“伴性遗传在实践中的应用”。

（8）初中“探究一种变异现象”与高中“基因突变的实例、基因突变的原因和特点、基因重组、染色体结构的变异、染色体数目的变异”。

（9）初中“人类应用遗传变异原理培育新品种”与高中“杂交育种、诱变育种”。

（10）初中“地球上生命的起源、生物进化的大致历程、生物进化的原因”与高中“达尔文自然选择学说”。

1.3初高中稳态与环境知识内容比较

初高中人教版生物教材在稳态与环境部分都提到53个教学目标，从数量看初高中没有发生变化。但从各个教学目标水平数量看（见图3），高中教学目标在理解、领悟水平有所增加，而在实验技能方面，初高中差别不大，情感价值观方面在领悟水平有所高的要求。可见稳态与环境部分知识内容与初中难度相似，但高中较重视学生情感价值观的培养，注重学生生态学观点和可持续发展观念的形成。

图3 初高中稳态与环境教学目标比较

细胞生物学的发展历程篇6

关键词：仙台病毒 ；细胞融合；选修三

中图分类号：G672 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）01-0232-01

动物细胞融合是高中生物选修三细胞工程中的重要内容，是学生学习单克隆抗体技术及其他动物细胞工程的的基础，即细胞杂交，是二十世纪五十年代细胞学中出现的一种新技术。细胞融合由广义而言， 就是两个或两个以上细胞合并形成一个细胞的过程，从狭义来讲是在离体的条件下， 用人工的方法把两个或两个以上的细胞合并。使体细胞杂交而形成一个新的杂种细胞。这就是我们通常所指的细胞融合。细胞融合的方法有两种：一、自发融合，即两个细胞紧靠在一起，不经任何诱导剂处理， 能相互融合。二、诱导融合，即两个细胞虽靠在一起， 但必须要经过诱导剂的处理才能融合。60年代初， 病毒融合技术逐渐兴起。作为重要的病毒诱导剂，课本对仙台病毒的介绍比较少，本文从仙台病毒的结构，作用机理，研究方向等方面做以具体阐释，以期帮助老师和同学更好的认识仙台病毒，更好的理解细胞融合的过程。

1.仙台病毒作为细胞融合诱导剂的发现历程

1958 年， 日本的冈田善雄（Okada） 用副粘病毒中的日本血球凝集病毒（HVJ）诱导动物细胞融合， 取得良好效果。这以后， 许多学者用紫外线灭活的诱导人的KB细胞和小鼠的Ehrlich腹水癌细胞、人的Hela细胞和摇蚊的体细胞、人的体细胞与小白鼠的体细胞进行融合， 都获得成功。实验证明，HVJ病毒可以将任何两个远缘物种的体细胞诱导融合在一起。HVJ病毒也称为副流感病毒一号。它是日本仙台东北大学医学院N.I.石田和他的同事首次从小鼠体内分离出来的， 所以称为仙台病毒[1]。其后，Harris和Klein等在Okada 工作的基础上， 进一步用灭活仙台病毒诱导杂种细胞融合， 并获得成功[2][3]。此外， 疙疹、麻疹、流感等十余种病毒也相继用于细胞融合。由于仙台病毒诱导细胞融合法较简便， 特别是许多种类的细胞对其敏感， 所以， 常选用仙台病毒作为细胞融合的诱导剂。

2.仙台病毒的结构

仙台病毒为什么能有效地诱导动物细胞融合呢？这还得从它的结构谈起。仙台病毒是副粘病毒科家族的一员，是一个具有细胞融合活性的有包膜病毒。仙台病毒的核衣壳由15kb的负链基因组RNA和病毒的核衣壳（NP）蛋白、磷（P）蛋白和大（L）蛋白组成.包围着核衣壳的是病毒的包膜，基质（M）蛋白排列在膜的内表面，2个跨膜糖蛋白一血凝素神经氨酸酶（HN）蛋白和融合（F）蛋白则在包膜外表面形成突起.仙台病毒包膜表面的这两个糖蛋白和宿主细胞膜相互作用从而启动病毒感染过程[4]。仙台病毒诱导细胞融合的能力与其质膜表面两种糖蛋白有关，一种是F蛋白，它具有膜融合作用。F蛋白可以介导病毒一细胞融合或细胞一细胞融合，具有溶血活性。另一种是HN蛋白，能使病毒吸附在细胞膜表面，具有凝集素的作用。HN蛋白具有血凝素和神经氨酸酶活性，血凝活性可使病毒和细胞表面含唾液酸的受体结合，使病毒吸附到细胞表面。HN蛋白还具有神经氨酸酶活性，使细胞表面的受体失活，使病毒从细胞表面脱落[5]。

3.仙台病毒诱导细胞融合的机制

通过电镜照片证明，病毒颗粒嵌入在相邻细胞的细胞膜之间或埋入许多细胞表面的微绒毛内。故有的认为， 病毒颗粒本身可能起着一种粘合剂的作用， 它把两个相接触的细胞膜有力地粘着在一起Okada还认为， 病毒使细胞膜产生一些断裂，当两个细胞表面上的这些断裂接合时它们就触合在一起。Okada和Yamada认为细胞融合的过程是一种需要能的反应，细胞膜的穿通， 周边连接部的修复， 都需ATP[6]。在37℃ 时， 病毒与细胞膜发生反应， 细胞膜被破坏， 此时需要Ca2+和Mg2+。最适pH为8.0 -8.2。

目前多数认为：当两个细胞的表面紧密接触时， 病毒能使细胞膜断破。使两个细胞的细胞质经过破口， 互相接触，通道扩大，逐步造成细胞的融合[7]。

4.仙台病毒诱导细胞融合的步骤

使用仙台病毒诱导细胞融合的方法，大致可分为四步， 即将亲本细胞分别制成悬液， 混合离心而后将沉积细胞悬于1mL灭活的仙台病毒悬液，置冰浴间歇摇动20分钟， 使细胞凝集，再将温度上升到37℃， 间歇摇动30分钟， 使其进行融合最后洗去病毒， 即可将融合物悬浮于选择性培养基进行培养若亲本细胞是单层生长的贴壁细胞， 则可将病毒直接加入两亲本细胞的混合培养物中且其融合也比悬浮细胞容易培养。使用仙台病毒的优点是各种动物细胞都适宜， 但它不稳定， 制备繁琐， 且在保存过程中活让会下降[8]。

5.仙台病毒研究进展

20世纪90年代以后，随着分子生物学技术的完善，特别是反向遗传学技术的应用在仙台病毒基因结构与功能，膜融合的分子机制及重组疫苗等方面的研究得到不断的深入。目前对仙台病毒HN蛋白的研究主要集中在HN蛋白与F蛋白的相互作用以及HN蛋白在膜融合中的作用[9]。

参考文献：

[1] 李鸿昌.细胞杂交与病毒.生物学通报，1983，2：22-23.

[2] Harris.H， Klein.G Nature 1969 224-1315

[3] Klein.G，et al.J Cell Sc 1971；8-659

[4] 翟新验，卢胜明，刘 钧.仙台病毒的结构和感染动物的诊断.实验动物科学与管理，2005 ，2：55-57

[5] 吉村哲郎.生化学，1985，57：127

[6] Okada，y；Exptl Cell Res.1962，26：98

[7] 方之平，孙 深.细胞融合技术。华中农学院学报，1983，2（2）： 94-95

[8] 周显青.细胞融合的研究和发展.淄博师专学报，1995，2：52-54

细胞生物学的发展历程篇7

关键词：阅读方法；自主学习；阅读习惯

建构主义学习观认为“学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是利用各种信息资源，主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。”我认为学生要能自主建构知识，必须能有内心的渴望，与知识产生共鸣，那么阅读就是一种很好的方法，它是生命的光合作用。

一、阅读的定义

阅读的本质是什么？简而言之，读书，就是与文本沟通，具体地说就是对一套符号系统的破解，对文本内容的体验，对未知事物的求知，发展思维并拓展想象力，与文本进行信息、思想、观念、情感的交流，通过文本感悟新的内容，发现新的线索，找寻新的答案。

二、阅读的意义

高中生物新课程的理念是提高公民的生物科学素养，倡导探究性学习……力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究性过程，逐步培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力。我认为阅读是获取信息最基本的学习活动。

同时，生物科学技术发展迅猛，日新月异，近年来高考中出现了大量以现代科学发展的前沿理论、社会热点并结合生活实际为背景知识，这些题目情境新、题干叙述长、信息量大、阅读量大，需要学生快速、仔细地从叙述中接受新信息、处理新信息，并与已有的知识储备相连接，找到解决问题的思路。这必然要求学生有强大的阅读能力。

三、学生阅读的现状、困难

1.阅读能力较低，自主性不高

快餐式文化横亘天下，学生从小到大接触的多为漫画、电视、电脑、手机等各种声讯媒体，长期在这种直观文化、被动式学习的影响下，学生越来越懒，越来越不爱读书，阅读归纳概括能力差、自然科学素养低，且初中生物结业考试基本是“背背就能考”，学生在某种程度上养成了“死记硬背”生物知识的习惯，认为生物是理科中的文科，丧失了学习的兴趣和热情，丧失了学习的主动性，扼杀了自身的思维能力和创造力。

2.课堂阅读重视不够，缺乏必要的阅读指导

虽然课改进行了多年，多数老师也深知新课程理念，但难改教学方式，仍然力求把教科书分析得淋漓尽致，内容讲得面面俱到，环节设计得丝丝相扣，把讲得好、讲得到位、讲得全面作为追求的目标，认为只有这样学生才会学得好、考得好，因而忽视对学生阅读素质的培养与提高，剥夺了学生阅读的机会，代替了学生思考的需要，造成学生在高中生物课上总是不断地识记知识；课后不断地整理知识；考试时不断地背诵知识。总之，一切的教学都是围绕“知识”展开的，完全忽略了学生的“能力和素养”。

3.生物学科的专有名词和专业术语，抽象微观、模糊

生物专有名词如“原生质层”“原生质体”“同源染色体”“等位基因”“囊胚”“极体”；模糊的词如“主要”“几乎”“一般”“大多”“通常”都可能阻碍学生的理解与认知。

著名教育家苏霍姆林斯基曾经说过：“为什么有些学生在童年时期聪明伶俐、理解力强、勤学好问，而到了少年时期却变得智力下降，对知识的态度冷淡，头脑不灵活了呢？就是因为他们不会阅读！”所以，我们必须教会学生进行阅读和思考。

四、以阅读促自主学习能力发展策略

1.列出参考课外读物，推荐学生阅读

高一新生可塑性强，课余时间多，习惯容易养成，兴趣也容易培养。根据学生的学习心理特点，由浅入深，从科普、科学家传记到专业书籍，借用校图书馆资源，列一些书目给学生自行阅读，如《生物知识探源》《青少年应该知道的干细胞》《物种起源》《进化之谜》《生物发展史》《双螺旋――发现DNA结构的故事》《生命的微观旅程――基因的故事》《生物学核心概念的发展――高中生物新课程的科学史资源》《人体地图》……对于有志于参加竞赛的同学还可以推荐《普通生物学》《生物奥赛教程》《精英教案》等书目，通过课外阅读，有利于学生从初中的形象思维――对宏观生物的认识过渡到高中生物抽象思维――对微观生物世界的认识，有利于学生对生物学科前沿发展的了解，增加兴趣，有利于学生在课堂学习中对情境的感受，对生物知识、名词有亲切感，从而乐于研究新知识。通过实践表明，读书百遍，其义自现，一些学生没有经过老师专门培训而自学竞赛材料，参加竞赛也能获奖。显然好学生可以不是教出来，而是自己学出来的。

2.指导课堂阅读，通过类比培养阅读方法

如果课外阅读是泛读，那么课堂阅读则是精读。关于阅读，最重要的不是读过什么书，而是知道如何读书，所以，要尽量在有限的课堂时间内，培养学生的阅读方法。

人教版教材在设计时每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开。同时，根据学生的认知规律，确定知识内容的呈现顺序，使之形成结构合理的知识体系。除了教材整体编写有这一特点外，每一章节的编写往往也是如此。基于此，高中第一堂生物课我便指导学生浏览必修1《分子与细胞》的目录，了解6个章节间的相互关系，搭建整本书总的框架，避免“只见树木，不见森林”的现象出现。如，第一章《走近细胞》为初中和高中教材的衔接，承上启下，体验细胞是生物体结构和功能的基本单位，感知细胞是最基本的生命系统，并通过生命系统各个层次这条主线贯彻3本必修课本。第二章《组成细胞的分子》表明生命是由物质组成的，阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子的结构上。第三章《细胞的基本结构》是初中教材的拖延与延伸，从亚显微结构层面认识细胞。第四章《细胞的物质输入和输出》是对细胞膜结构与功能的进一步拓展。第五章《细胞的能量供应和利用》体现了细胞质中物质和能量的代谢，体现了细胞器的分工与合作。第六章《细胞的生命历程》则以细胞核为核心，体现了遗传信息的细胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌变过程的传递与表达。

分析完目录后，引领学生用这个线索分析章与节的联系、节与标题的联系，建立知识间的框架。通过类比学习，学生知道通过某章的每一节的标题，了解该章的基本结构；通过某一节文中的标题，读出该节的基本结构，并通过本节内容的具体学习将其内化成自己的结构体系。

现行人教版教材中每一小节一般由本节聚焦、问题探讨、旁栏思考、资料分析、与生活的联系、相关信息、知识链接等几部分构成。其中本节聚焦是每一小节的核心知识和学习目标，是学生的必学内容；旁栏思考内容丰富新颖，很容易激发学生的学习兴趣，发展他们的思维；资料分析则是培养基于问题的信息处理能力；知识链接是前后概念间形成的知识网络；课外阅读则是必修知识的补充和延伸，它可引导学生深入阅读课本。

新教材中的这些栏目通过设置一系列的问题，创设了学习的问题情境，“学起于思，思源于疑”。问题是思考的前提，是探索的根源，是学习的动力。在课堂教学中指导学生阅读课本时，学生能有计划、按步骤地按照这些栏目设置的问题串，不断地寻求问题的答案，在过程中得到方法，进行知识构建。

3.尝试独立学习，整理归纳知识点

反思是不断进步的基石，经常反思自己的阅读方式、习惯、方法等，对学生阅读能力的提高大有帮助。学无定法，但是有章法，这个阶段主要集中精力培养学生独立思考、独立归纳的能力。

课例：《细胞的分化》片段

师出示课文资料：“有的细胞发育为红细胞，合成运输氧的血红蛋白，有的细胞发育为心肌细胞，合成行使运动功能的蛋白”。

生：通过上诉资料分析，认识到“分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，首先源于细胞内化学物质的变化”。

师：如图，分析这个细胞，并结合所学知识，谈谈这个分化的细胞内化学物质的变化和代谢特点。

生：①该细胞为胰岛B细胞

②该细胞能进行有氧呼吸：葡萄糖丙酮酸，丙酮酸+H2O[H]+CO2，[H]+O2H2O

③该细胞体内有ATP和ADP的相互转化：ATPADP+Pi+能量，ADP+Pi+能量ATP

④胰岛素分泌蛋白，它的合成和分泌过程：

■

⑤有些代谢是维持生命所必需的，不同细胞，都要进行代谢，如细胞呼吸和ATP和ADP的相互转化；但有些代谢只能在特定的细胞中进行，如胰岛素的合成和分泌。

师：细胞分化过程中遗传物质并没有改变，你能也用实验证明吗？

生：植物，植物组织培养；动物，核移植。

上面这个课例，学生能从一小段简单的资料，分析到细胞分化其内涵是细胞内化学物质的变化，并能结合生物体内一个常见的细胞，将细胞内的代谢一一罗列，表明学生已经具备了一定的归纳能力，并能思考知识间的联系并加以灵活应用。

4.研读课外资料，体验知识间的联系

对知识进行归纳总结，也是对阅读技能的顿悟提升阶段，重点关注知识之间的联系，总结规律，构建知识体系。

例如，必修1第六章第四节《细胞的癌变》在完成课标要求后，可以补充一些课外资料：1931年，诺贝尔医学奖获得者德国著名医学家奥托・海因里希・瓦尔堡博士（Dr.OttoWarburg）发现，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。这个例子中，癌变的细胞有哪些代谢的变化？

学生通过阅读资料推理：癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸途径获取能量氧条件下，癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性增加了有癌细胞的线粒体可能存在功能障碍长期无氧呼吸为主，易引起内环境pH失调癌细胞的生长速度远大于正常细胞的原因来自于能量的来源差别。由此，学生分析体验癌变的细胞终究还是因为遗传信息改变引起的细胞代谢异常，而不仅仅只是会举例癌变细胞的特征和致癌因子。

5.每课分享

生物学科是一个既古老又年轻的学科，他历史悠久，又随着科学技术的进步日新月异。科学史，最能见人、见事、见知识、见过程、见方法、见精神，每节课留5～10分钟把讲台交给学生，分享一个与课程相关的科学史或科技新进展，引导学生从教材中的阅读科学史话、科学前沿、科学家的故事等栏目展开去，用此法推动学生收集信息、整理资料、语言表达等能力的全面发展，从科学家身上感悟研究精神、研究态度甚至人生规划。

学生在高中阶段所学的知识只是冰山一角，所以教师教给学生的不能仅仅是知识，更重要的是方法和能力。著名教育家苏霍姆林斯基说得好：“如果学生的智力生活仅局限于教科书，如果他做完了功课就觉得任务已经完成，那么他是不可能有自己特别爱好的科学的。”所以我们必须力争使每个学生在书籍的世界里有自己的生活，学会学习、学会思维，乐于不断获取新知和主动探索，善于搜取、辨别和加工各种可得信息，懂得规划和设计自己的人生。

参考文献：

[1]巴丹.阅读改变人生：中国当代文化名人读书启示录[M].北京：东方出版社，2010：40.

[2][苏]苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].北京：教育科学出版社，2000：203.

细胞生物学的发展历程篇8

【关键词】 细胞　生长　发育　再生　肿瘤　基因

【Abstract】 This article discusses three forms and functions of life growth from cellular level and the relation between inpidual life， medical science， biotechnology and cell growth. Growth and development refers to all-around differential growth of generative cells， which can multiply life， emerge inpiduality and continue species. Regeneration refers to part differential growth， which can restore damage or natural thanatogenic tissue and protect inpidual life. Tumor growth is non-differential growth， which can destroy life functions and cause inpidual death. Three kinds of growth result from different expression of intracellular genetic information (genes).

【Key words】 cell; growth; development; regeneration; tumor; gene

细胞是构成生命体及进行生命活动的基本单位。每个生命体都是由细胞生长分化而来，细胞生长在生命体诞生、死亡及生命物种延续发展和维护个体生命中均起着重大作用，也是生物科学技术建立及应用的基础，在生命科学及医学研究中有非常重要意义。现就细胞生长的作用，简述如下。

1 细胞生长形式

细胞在生命活动中，其生长形式有所不同，根据生长作用结果可分为发育式生长、再生式生长和肿瘤式生长。

1.1 发育式生长 发育生长是有性繁殖生物，经两性(雌雄)生殖细胞结合形成受精卵细胞生长分化形成胎儿，并成长为(性)成熟个体的整个生命历程，分为胚胎发育和胚后发育。

胚胎发育是由一个受精卵细胞生长分化出具有不同组织器官能单独生活的胎儿的过程，包括卵裂期、囊胚期，原肠胚期、器官形成［1］。胚后发育是由胎儿生长到生命终结(死亡)的整个历程，包括幼年期、青春期、成年期和老年期。

1.2 再生式生长 再生生长是生命体的一部分在损伤、脱落或截除之后重新生长出的过程，分为生理再生和病理再生。

生理再生是生命体在生命活动中，对不断衰老死亡组织细胞的更换补充，如表皮细胞脱落的补充，红细胞死亡的更替等。病理再生又称损伤再生，是对受伤部分组织器官的修复或补偿。根据再生能力分为愈合修复伤口(称愈合)和重新长出缺失部分(器官)，称再生。其再生过程包括创面愈合、再生芽基形成、芽基生长和分化［2］。

1.3 肿瘤式生长 肿瘤生长是生命体细胞异常生长形成赘生物，分为良性生长和恶性生长。

良性肿瘤生长只在原发处进行，且生长速度慢、易发现。恶性肿瘤又称癌，生长向周围组织浸润，并伴随血道、淋巴道转移到其他组织器官继续生长，不易发现，生长迅速。

2 细胞生长的作用和结果

2.1 发育生长 发育生长结果第一步通过胚胎发育生长分化出一个具有生命活动的幼体，即胎儿；第二步由胎儿生长成具有繁殖能力的成熟个体，并继续发育生长新的幼体。同时，成熟个体继续发育生长走向衰老死亡，完成生命历程即生命周期。

发育生长的作用是不断的诞生生命个体、增加群体数量。自然界中大部分生命群体(包括人类)都是由不断的发育生长延续生命，以达到生命不灭的，同时两性结合发育生长也是生物自然选择、杂交进化、个体变异的主要途径。

2.2 再生生长 再生生长作用是保护个体生命，维护机体生命所需正常生理功能。确保幼体(胎儿)发育生长成熟，继续繁衍生命，直至保护生命个体走完生命历程。如生理再生中皮肤再生，保证了皮肤作为机体第一道防线，阻止外界因素对机体的侵害和对机体内脏器的保护作用［4］。红细胞不断再生补充凋亡的红细胞，保证了对机体氧的供应和二氧化碳排出［5］。白细胞和淋巴细胞的再生在对入侵体内的有害物(病菌)的清除和增加机体免疫力上，均起着重要作用［5］。损伤再生中的伤口愈合，在及时有效的防止有害物质通过伤口进入机体，确保血液正常循环，阻止血液大量流失危及生命上具有不可缺少作用。再生在补偿机体因损伤丢失器官免除残疾，功能恢复上有着重要意义，如蜥蜴再生尾［2］、蝾螈再生肢体［6］。

再生生长除保护生命、恢复功能、为个体生命保驾护航外，还有无性繁殖生命、纯洁物种、减少变异的作用，如水螅出芽生殖、植物扦插、组织培养、动物克隆等。

2.3 肿瘤生长 肿瘤生长作用是无功能分化的细胞无限生长对机体正常功能组织器官侵害［3］，破坏组织器官功能，最终结果是导致个体生命死亡。

2.4 细胞生长结果与自然规律 生命体从细胞发育生长诞生到细胞肿瘤(癌)生长死亡，生命过程由细胞再生生长保护个体生命走完各个生命历程。这既符合世间一切事物有诞生，就有灭(死)亡的自然规律，同时又使生命在自然中以不断发育生长形式延续下去。

3 细胞生长条件

细胞生长需要激活(刺激、诱导)使细胞处于生长状态，同时生长还需要在一定的环境条件下进行。主要有足够的营养(包括氧)和适合生长的温度及湿度(水分)。

3.1 发育生长 发育生长细胞激活是通过两性(精卵)结合形成受精卵细胞实现的［1］。发育生长分为胎生和卵生，胎生发育生长是受精卵细胞在母体子宫内进行，营养靠母体通过胎盘提供，体温和子宫内的水分就是适合发育生长所需要的温度和湿度。卵生发育生长是受精卵(分体内和体外受精)细胞在母体外进行，营养由卵内卵黄提供，温度靠外界提供。如：鸟类的孵卵、壁虎借助自然环境温度(6～9月份)［7］，湿度是卵内具有的水分加外界环境湿度。

3.2 再生生长 再生生长细胞激活是机体组织细胞受到损伤刺激或正常工作细胞程序死亡丢失情况下被激活，营养靠机体血液通过血管循环供给，温度和湿度借助机体环境，生长以机体为宿主。

3.3 肿瘤生长 肿瘤生长细胞激活是在外界化学、物理、生物因素［8］和精神因素等多方面长期慢性不良刺激下被激活，生长环境和营养完全靠机体提供。

4 细胞生长的相同性和不同点

再生细胞和肿瘤细胞均来自于生命体，生命体又是由受精卵细胞发育生长而来，故三种生长形式的细胞都是同源，所以在细胞生长中即有相同处。由于生长形式、结果不同，细胞三种生长又有不同点。

4.1 细胞生长过程生长时间相同处与不同点 再生和发育的早期生长均与肿瘤生长一样，都是没有分化的生长，并且生长迅速。如发育生长卵裂期的2、4、8、16、32细胞分裂生长［1］，再生芽基生长在早期成倍增长［2，3］。肿瘤细胞与发育早期胚胎组织往往具有共同的抗原性及免疫现象［8］。再生与发育后期均是有分化的生长，生长均是有时间限度的，再生芽基生长时间与其胚胎发育时间相对应［3，9］。胚胎发育生长过程与肿瘤(恶性)生长过程同样有细胞转移现象。如：神经嵴细胞要迁移到体内多个区域成为周围神经系统中所有躯体和内脏感觉神经细胞的来源，视神经细胞也要迁移到眼顶盖层［8］。

再生与发育生长分化不同在于再生生长是部分分化，由再生芽基细胞生长分化出缺失部分(器官)，恢复功能即停止。如蜥蜴再生尾［2］、蝾螈再生肢［6］等。发育生长是个体全部分化，由受精卵细胞生长分化出幼体(胎儿)。肿瘤生长则是无分化，由肿瘤细胞无限度生长［3］，发育生长细胞转移是功能性转移，是构成生命体生理功能需要；肿瘤细胞转移则是无功能细胞无限生长对机体正常组织、器官功能破坏的全面展开，加速个体生命死亡。

4.2 细胞生长与个体(母体)关系相同处与不同点 再生和肿瘤均发生在机体上，生长以机体为宿主，随机体生命而生存(实验培养除外)。发育生长不完全依赖机体，卵生发育是完全脱离机体(母体)的生长，母体(机体)生存或死亡对受精卵细胞发育生长、诞生生命没有影响。胎生发育生长则依靠母体提供生长环境(子宫)和营养，就受精卵细胞而言已经脱离了机体(母体)。

再生细胞在无性繁殖生命个体时是脱离机体的生长。如组织培养细胞、克隆细胞。

4.3 细胞生长遗传相同处与不同点 细胞生长均具有遗传性，发育遗传是通过受精卵细胞生长把两性个体形态功能特性遗传给下一代，属有性遗传。再生遗传是通过再生细胞生长把个体器官形态功能特性遗传给再生器官。如蜥蜴尾的再生能力［10］，蝾螈肢体再生能力［6］，这是体细胞遗传。肿瘤同样有遗传性，如大肠肿瘤就有明显遗传性［11］，黑色瘤具有家族性。

4.4 细胞生长休止停止生长相同性 细胞生长过程中均有因各种因素生长休止现象。如蛤蚧受精卵细胞生长在冬季就停止发育，待来年天暖后再继续发育生长出幼体［12］；无蹼壁虎在冬季断尾不愈合，再生芽基不生长［13］；蜥蜴断尾再生芽基有的在生长早期即停止生长［10，14］，同样肿瘤细胞生长也有自然停止现象，带癌生存者［15］。

4.5 细胞生长的重复性和不同点 细胞生长具有重复性。肿瘤细胞手术切除后常出现复发现象，再生同样不断重复进行，如人体皮肤反复受伤愈合，蜥蜴再生尾切除重复再生［16］。发育生长也在不断的重复着，如每个雌性个体都要产卵多次，形成受精卵细胞都要发育生长。

细胞生长重复性不同点在于肿瘤重复生长是对机体生命功能破坏的继续，是医学目前无法根治肿瘤疾病的主要原因。再生重复生长是对机体反复受伤或缺失部分的重新修复和补偿，是保护个体生命的需要。发育重复生长是增加群体个体数量，发展壮大种群，保障种群不灭的基础。

4.6 细胞生长的无限性和不同点 细胞生长还具有无限性。肿瘤细胞生长是最典型的无限生长；再生细胞生长也有无限生长现象，如指甲和毛发。不同的是指甲、毛发的无限生长是机体表面，向外生长不伤害机体；肿瘤(癌)细胞的无限生长是向机体内部浸润，转移破坏正常组织器官功能，是致机体生命死亡的元凶。发育生长的无限性是在子代上无限延续生长的，这是生命得以延续的根本，也是生命不灭的保障。人类就是通过这种无限发育生长延续过来的，也将通过发育无限生长延续下去。

5 细胞生长过程的信息表达与整体调控

细胞作为构成生命个体和进行生命活动的基本单位，细胞在机体上的每一种形态和功能表现都是由细胞核内遗传信息(基因)决定的。每个细胞都携带有个体全部遗传信息，可以生长分化成为一个完整的生命个体(即细胞全能性)。

生长和分化是细胞生命活动中基本功能。生长是决定细胞形成生命个体的前提，分化是细胞生长过程中形成各种组织器官、建立生命个体形态功能的基础。分化终末是细胞的形态、功能和位置的定位，已定位的功能细胞将停止生长，在所在位置上以其形态发挥表现功能［16］，同时其余具有未表现(包括生长)的形态和功能将以遗传信息的形式作为潜在功能在细胞内保存。细胞生长过程中，分化是一个渐进的过程，是多个遗传信息(基因)在一定的时间、空间里按程序表达的结果。分化是抑制生长的开始，每分化1次生长速度减慢一步，即细胞每1次分化其原生长(快)信息被关闭，同时对应生长(慢)信息打开，当最后分化为终末功能定位细胞后，生长信息全部关闭，生长停止。已分化成终末功能定位的细胞不再生长后，其细胞内的遗传信息并不减少，依然带有个体全套遗传信息，并具有再生长分化的能力，只是这些功能定位细胞构成具有多种生命活动的生命个体后都要受到机体整体协调控制［16］，只能行使其所在位置上的形态表现功能，共同协调的完成机体生命活动，其潜在功能只有在细胞脱离机体或机体某部分组织器官受到损伤缺失时，或因其他因素被打开(遗传信息)时，才能成为表现功能进行表达。

发育生长是生殖细胞(受精卵)为重建生命个体的生长，已脱离了机体，不在受机体整体调控。生长时细胞内的个体全部遗传信息被打开，在发育生长过程中按时间空间程序进行表达，生长分化出生命幼体，同时细胞在发育生长个体过程中新的整体调控机制建立。

再生生长是再生细胞在机体上为补充生理死亡细胞或修复补偿机体损伤缺失部分(组织器官)的生长，是在机体整体严密协调控制下，遵循再生三个基本规律［3，8，16］进行。即受伤愈合丢失再生；丢失在缺损截面愈合后形成再生芽基；再生芽基(细胞)携带(打开)丢失部分遗传信息，按时间程序进行有限度生长(表达)，生长分化出丢失部分(器官)即生长停止。组织(细胞)培养、克隆细胞是细胞脱离机体的生长，再生细胞不再受机体整体调控，故产生无性繁殖。

肿瘤生长是机体在体内(遗传)外(环境)因素作用下，细胞违背再生基本规律的异常生长［8］。根据肿瘤生长细胞来源分为两类，一类是生理再生细胞在生长中分化遗传信息(基因)被关闭，使细胞分化停止不能继续分化成为终末功能细胞，造成细胞无限生长形成肿瘤(如血液肿瘤)。另一类是病理再生细胞，在机体未出现损伤缺失(器官)时，其生长遗传信息被打开，而分化遗传信息仍关闭，使再生细胞无分化、无功能定位、无限生长形成肿瘤。若再生细胞只是生长信息被打开(病理)或只是分化信息关闭(生理)就是良性肿瘤；若生长信息打开或分化信息关闭同时浸润、转移信息也打开就形成恶性肿瘤。当恶性肿瘤细胞形成在分化程度低时，其生长速度就快，恶性程度高，患者生存的时间就短；若恶性肿瘤细胞形成在分化程度高接近终末功能细胞时，其生长速度就慢，恶性程度低，患者生存时间就长(几年)。如肿瘤(恶)细胞生长中出现休止现象(原因不清)停止生长，就中止对机体伤害，患者就成为带癌生存者。

6 细胞生长与个体生命周期(寿命)

生命个体生命周期与细胞生长有密切的关系，人们通过对动物生命过程观察研究，提出三个与细胞生长相关的参考值。即：(1)动物寿命与其生长期成正比，是生长期的5～7倍［17］。如狗的生长期是2年，寿命为10～15年；牛的生长期是4年，寿命为20～28年；人类的生长期是20～25年，人类寿命应为100～175岁。(2)性成熟期的8～10倍，人类寿命应为110～150岁［18］。(3)通过细胞分裂次数推算人类寿命，即人体内细胞大约有50万亿个，自胎儿算起每2.4年分裂一次，大部分细胞分裂50～60次后即衰落死亡，人类寿命应为120～144岁［17］。

7 细胞生长与生命(医学)科学技术建立及运用

细胞生长是生命活动的主要形式，也是生命科学、技术的建立，生物学规律的发现及医学手术治疗疾病的基础。

7.1 发育生长 通过对各种动物胚胎发育生长过程比较研究，人们总结出“生物繁衍率”［19］，证明生物进化的存在，并建立了胚胎生物学和生物杂交技术。孟德尔对植物(豌豆)进行杂交试验［20］总结出“分离规律”和“自由组合规律”两个重要遗传定律，并创建了遗传学。摩尔根用果蝇杂交发育生长揭示了遗传学第三定律即“连锁与互换规律”，并创立了基因学说［20］。科研人员利用遗传规律，运用杂交技术选择培育出大量动植物优良品种(如高产稻、瘦型猪等)；通过遗传工程转基因技术发育生长出转基因动植物(食品)，以达到高产，增加营养价值；应用人工授精、试管婴儿技术改变了动物及人类传统的生殖方式等等。

7.2 再生生长 再生生长无性繁殖与愈合能力早已被人们认识，并建立了再生技术在实践中运用。如通过扦插进行大量植物繁殖，用嫁接技术对果树、蔬菜进行改良，提高产量。应用组织培养、克隆技术进行无性繁殖拯救濒危动植物。再生在医学中更是广泛运用，手术治病是临床常用的方法。如伤口缝合、骨折的接合、胃穿孔的修复、脑积水清除、心脏搭桥，还有断肢再植、组织器官移植、整形美容等，这些医疗技术在治病救人中发挥了重要作用。同时也建立相应的医学分支科学。如普通外科学、脑外科学、胸外科学、显微外科学、器官移植学、骨科学等。

7.3 肿瘤生长 肿瘤生长是破坏机体功能，致机体死亡的生长，作为一种致命性疾病，已被生命医学专业人员高度重视，开展了大量的研究。肿瘤生长研究已成为一门专业学科，即肿瘤学。

8 细胞生长与医学(生命)科学研究

细胞生长与个体生命关系密切，尽管人类有发达的医疗设备，高超的医疗技术，大批医疗专业人员保护自己生命，但能够健康生活到人类最低生理年龄(100岁)的人却是极少数。那么细胞生长在延长寿命、保护生命、治疗疾病上还要做哪些研究。

8.1 发育生长 发育生长是细胞诞生生命的生长，如何发育生长出一个健壮的生命幼体，使幼体诞生时不带有先天性疾病(如心脏病)、遗传疾病和畸形缺陷等，为健康长寿走完生命历程打好基础。故预防控制先天性发育疾病和发育遗传缺陷是医学发育生物学研究的重点。

8.2 再生生长 再生生长是细胞维持生命功能，保护生命的生长，在保障个体完成生命周期走完生命历程中起着重要作用，也是医学抢救病人手术治疗的基础。细胞再生愈合修复功能是所有生命体都具有的，但再生补偿器官的能力不是所有生命体都具有。人类机体已失去再生器官能力。一旦出现损伤丢失(肢体)就将终身残疾，还有因中枢神经缺少再生能力，受到损伤(断裂)只能瘫痪。克隆羊“多利”的诞生，证实了人类的体细胞也具有全能性，具备再生器官的潜能。要实现再生就要建立再生技术［16］，进行再生医疗，开展再生医学研究，建立再生技术，发挥体细胞再生潜能。在延长人类寿命、治疗疾病、恢复健康上都有重大意义。如使中枢神经再生，让瘫痪病人站起来；糖尿病人通过胰岛细胞再生恢复分泌胰岛素功能得到根治；肾衰病人通过肾细胞再生恢复功能，使病人彻底得到健康；肝硬化早期病人切除硬化部分通过再生补充恢复肝功能等。

利用人体干细胞再生能力，开展组织工程研究，让干细胞在固定模型中再生生长出各种器官进行移植是医学研究的热门课题。另外，干细胞与机体再生、肿瘤发生关系的研究。再生还没有形成一门独立的科学，缺少理论专著，全面开展各种生命组织器官再生能力，再生细胞组织来源，以及再生芽基形成、生长与生活环境的关系，建立再生理论科学体系的研究。

8.3 肿瘤生长 肿瘤生长是死亡生命的生长，这虽符合有诞生就有死亡的自然规律，但人类患肿瘤(恶)死亡并不是在正常生命周期末(100岁)，而是多发生在中年(40～60岁)和青少年(白血病)。肿瘤现已是危害人类健康长寿的常见病、多发病，是临床上主要死亡疾病之一，成为人类生命的第一杀手。对肿瘤现在医学上主要是手术切除、放化疗杀伤肿瘤(癌)细胞。这些治疗方法对于由细胞异常生长，伴有转移复发特性的恶性肿瘤是无法根治的［3］，只能使患者延长一段生命。根据肿瘤细胞生长的无分化、无功能、无限生长特性［3］，治疗最好方法是分化，即打开或诱导细胞分化遗传信息(基因)进行分化表达，使肿瘤细胞分化成终末功能定位细胞，停止生长。这需要诱导细胞分化技术来完成，是医学研究的重点。根据细胞生长休止现象，研究造成细胞生长休止原因，研制出抑制生长药物，让肿瘤细胞中止生长，停止对机体伤害，使患者带癌生存，达到治疗的目的。但生理再生细胞形成的肿瘤只适合诱导分化治疗。

肿瘤作为严重危害人类健康长寿的主要疾病，除积极开展治疗研究，预防也非常重要。据载人类85%以上肿瘤是环境因素引起［7］。就我们现在生活环境而言致癌因素无处不在。如电子产品的普及和X线、紫外线普遍采用。其发生的放射物质对机体的伤害，还有化学产品在生活中广泛使用，尤其是化学添加剂(如防腐剂、着色剂、增白剂、调味剂等)在食品中全面使用。这些添加剂大量使用，有的被证明有诱发肿瘤的作用(如丙烯酰胺)［21］。即使用量不超标，长期食用带有这些化学物质的加工食品，对人体长期持久的慢性不良刺激也会引肿瘤。再有现在是经济竞争时代，每个人为了生活都存在一定精神压力，特别是没有医疗、养老保障的中老年农民，还有人类吸烟酗酒的习惯，人类长期生活在这样精神状态和充满化学放射物质的环境里，肿瘤患者增加是不可避免的。

人类是社会生活群体，在经济全球化的今天，每个人的生活都与社会息息相关。要想减少化学放射致癌物和精神压力对人身造成的伤害，减少肿瘤(恶)发生率。首先要有效控制化学制品在食品饮料中广泛使用，能不用的就坚决禁止(如面粉)，加工保存中必须用的也应在产品说明中标注残含量(如食品中有防腐剂，啤酒中甲醛残留量等)，使人们明白理智的消费。对人类自身还是以自然新鲜食品、戒烟少酒为好。社会要对老年农民生活保障负起责任，要给予养老补偿(因这些人年轻力壮时，都无私奉献了社会，自己没有养老积蓄。)，改善老年农民生活质量，减少中年农民生活压力。要取消保障(户口)两轨制，贯彻实行全民保障。

总之，人类在竞争发展、追求经济利益、占有财富的同时，更应追求和谐健康，人生最大的财富是健康快乐生活100岁。

【参考文献】

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19 武汉大学等合编.普通动物学.北京：高等教育出版社，1990，69-70.

20 郭学聪.遗传学的三大基本规律.北京：北京师范大学出版社，1984，10-69，72-101.